Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

лекция_2

.2.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
24.10.2022
Размер:
1.95 Mб
Скачать

Экосистемы и биогеоценозы.

Биогеохимические круговороты биогенных элементов.

Экосистема и биогеоценоз

Термины "экосистема" (Tansley, 1935) и "биогеоценоз", предложенный В.Н.Сукачевым в 1940-х годах, широко используются. Имеется несколько вариантов определений термина "экосистема".

Экосистема – комплекс взаимосвязанных живых существ, обитающих на определенном участке или в определенном объеме, вместе со средой их обитания и взаимодействиями между собой и со средой; характеризуется описанием численности (обилия) конкретных видов, связей между видами, активности организмов, физических и химических характеристик среды, потоков вещества, энергии и информации, а также описанием изменений этих показателей во времени (Остроумов, 2001).

На основе модификации определения В.Н.Сукачева предлагается следующий вариант определения биогеоценоза:

Биогеоценоз - совокупность на известном протяжении земной или водной поверхности природных составляющих компонентов (атмосферы, горной породы, растений, животных, мира микроорганизмов и грибов, почвы и гидрологических условий; донных отложений в случае водных систем), имеющая свою особую специфику взаимодействий слагающих ее компонентов и определенный тип потоков вещества, энергии и информации, обладающая определенной степенью единства (объединенности компонентов, целостности) и подверженная изменениям во времени; организмы обычно содействуют формированию среды обитания или влияют на нее (Остроумов, 2001).

В современном понимании биосфера Земли представляет собой глобальную открытую систему со своим "входом" и "выходом".

Ее вход это поток солнечной энергии, поступающей из космоса и химической энергии - из литосферы, вовлекаемое в биогенный круговорот вещества, наличная внутренняя информация и поток внешней информации.

На выходе биосферы - рассеиваемая и излучаемая, преимущественно, тепловая энергия, уходящее из круговорота вещество, реорганизованная внутренняя информация и поток исходящей информации

Биосфера обладает свойством саморегуляции.

Одно из наиболее характерных проявлений организованности биосферы состоит в наличии озонового экрана, находящегося на высоте около 45 км и поглощающего губительные для живого вещества жесткие ультрафиолетовые лучи.

Состав газовой оболочки планеты в целом, практически полностью, регулируется биотой. Саморегуляция биосферы обеспечивается живыми организмами, что позволяет считать биосферу централизованной кибернетической системой, то есть системой, в которой один из элементов или одна из подсистем играет главенствующую роль в функционировании системы в целом. Такой элемент называют ведущей частью системы, или ее центром. Живое вещество биосферы и является ее ведущей частью

Если к биосфере относить те зоны Земли, где длительное время существуют постоянные сообщества живых организмов, то верхнюю границу биосферы следует проводить по высоте рекордных активных залетов летающих животных - до 10 км. Выше этой границы до озонового экрана располагается парабиосфера.

Микроскопические организмы в состоянии анабиоза встречаются на высоте до 70 км, в стратосфере. Эта зона получила название апобиосфера. Мощность биосферы по вертикали составляет нижний (до 10 км) слой атмосферы, всю толщу воды (в океане до 11 км) и незначительную донную пленку жизни, а на континентах - тонкий наземный и мощный (более 3 км) подземный слой. Ниже, в пределах нескольких десятков километров, земная кора охватывает ряд геологических оболочек, сформированных прежними состояниями биосферы.

Это - метабиосфера. Все названные оболочки: метабиосфера,

(собственно) биосфера, парабиосфера и апобиосфера образуют многослойную мегабиосферу, под которой находится базальтовый слой земной коры.

Живые организмы являются структурными единицами живого вещества и элементами биосферы как системы.

Они составляют неотъемлемую часть этой системы и выполняют в ней определенные функции.

Живые организмы - это и аккумуляторы солнечной энергии, и трансформаторы для превращения ее в запасаемую химическую и выделяемую действующую энергию, и устройства, выполняющие работу, хранители и преобразователи, а также передатчики информации.

Живые организмы не изолированы от неорганического "косного" вещества: вместе с ним они образуют особые функциональные подсистемы, которые В.И.Вернадский назвал "биокосными". Это подсистемы биосферы, в которых живое и неживое вещество взаимодействуют особенно тесно. Основные биокосные подсистемы -

почвы, илы, водоемы